单回配电线路每隔2杆安装避雷器直击雷保护特性研究

2020-10-26常雯雪刘文晖

通信电源技术 2020年13期

何翔，江霖，常雯雪，姚瑶，刘文晖

（1.广东电网公司珠海供电局，广东珠海 519090；2.广东电网有限责任公司电力科学研究院，广东广州 510080）

0 引言

10 kV配电线路是输电网和用户端的重要连接。配电线路的安全运行关系到对用户的供电稳定性[1-2]。雷击无线路避雷措施的配电线路时，线路整体耐雷性能较差[3]。氧化锌避雷器阀片独特的伏安特性对降低线路过电压、保护绝缘子免遭破坏有很大的作用[4-5]。各标准主要对变电站、发电厂等避雷器的安装做了详细说明，但对线路避雷器的安装没有要求[6-11]。本文针对配电线路每隔2杆安装避雷器配置工况，定量分析在雷击配电线路不同位置的耐雷水平、闪络特性以及沿线过电压波形等特征。

1 单回配电线路计算模型

图1为计算的避雷器配置方式图，计算时线路绝缘水平240 kV，接地电阻60 Ω，雷击点主要选择为线路中央杆塔和导线。避雷器标称放电电流共分6个等级，分别是1 kA、1.5 kA、2.5 kA、5 kA、10 kA和20 kA。电压等级35 kV以下线路一般选取5 kA等级的避雷器，本文避雷器采用标称放电电流为5 kA的避雷器。

图1 每隔两杆安装避雷器

2 每隔2杆安装避雷器时直击雷保护特性分析

2.1 耐雷水平

每隔两杆安装避雷器时，雷击工况有4种，如图2所示。工况1为雷击两非避雷器安装杆档距中央，工况2为雷击非避雷器安装杆塔顶，工况3为雷击非避雷器安装杆与避雷器安装杆档距中央，工况4为雷击避雷器安装杆塔顶。耐雷水平计算结果如表1所示。

图2 每隔两杆安装避雷器时雷击点示意图

表1 计算结果

可以发现，距离避雷器安装杆最远的雷击点1耐雷水平最低为2.6 kA，越是远离避雷器安装杆，线路耐雷水平越低，相较于常规线路耐雷水平1.7 kA有所提高，但提高效果极小。雷击线路非避雷器安装杆塔顶时，对线路耐雷水平没有提高。

2.2 闪络特性

每隔2杆安装避雷器时，计算结果如表2所示。避雷器间隔加大，泄流通道减少，线路闪络范围进一步扩大。同样，除了距雷击点最近的避雷器安装杆12杆发生闪络以外，其他避雷器安装杆均未发生避雷器损坏情况，同时具有跳杆闪络现象。

2.3 电压波形

雷击每隔2杆安装避雷器单回线路导线中央时，1 kA雷电流时的线路过电压波形如图3所示。雷击点为线路中央B相（上相）导线，雷击点两边最近杆塔分别为11号杆塔和12号杆塔。雷电流1 kA时，两相邻非避雷器安装杆出线处导线电位变化相似，有一定的传播时间差，幅值在两边避雷器安装杆控制的电位幅值间震荡。雷击点附近的11号杆塔绝缘子电压初始幅值较高，之后电压做衰减震荡。